作者：劉崇翔 高美鳳 單位：江南大學(xué)自動化研究所

無線通信電路主要由ATmega48單片機和CC1101無線收發(fā)模塊組成。CC1101芯片通過4線SPI兼容接口（SI、SO、SCLK、CSn）配置通信工作。GDO0和GDO2是2個專用的配置引腳，能輸出對內(nèi)部狀態(tài)信息，用來對MCU產(chǎn)生外部中斷。它內(nèi)部有2個64字節(jié)FIFO，一個用來接收數(shù)據(jù)，另一個用來發(fā)送數(shù)據(jù)。ATmega48的PD0（RxD）、PD1（TxD）用于連接MAX232電路，因為要使用UART0與RS232接口的設(shè)備進行基本的通信，就需要一個RS232轉(zhuǎn)換器將TTL電平轉(zhuǎn)換成RS232電平。CC1101芯片和ATmega48的電路連接圖如圖3所示。

系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括在ADS1．2編程環(huán)境下利用C語言編寫基于MiniARM工控板的嵌入式系統(tǒng)程序。計算機監(jiān)測軟件是利用VB語言進行編程和調(diào)試；CC1101的開發(fā)與配置利用SmartRFStudio軟件。

小車數(shù)據(jù)采集與無線通訊的軟件設(shè)計數(shù)據(jù)采集部分的設(shè)計包括：溫度傳感器DS18B20的驅(qū)動程序，煙霧濃度報警程序，以及串口通信程序，控制器對DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能進行預(yù)定的操作，本設(shè)計采用12位轉(zhuǎn)換精度，在該精度下，溫度每變化0．0625℃，輸出的二進制數(shù)會增1，程序只要將測得的數(shù)值先轉(zhuǎn)換成十進制再乘以0．0625就能得到實際的溫度值。DS18B20溫度傳感器軟件流程圖如圖4所示。無線通信部分的軟件設(shè)計包括對控制器ATmega48初始化、CC1101初始化，CC1101芯片的發(fā)送和接收程序的設(shè)計，ATmega48通過CC1101的SPI接口來控制CC1101的發(fā)送模式和接收模式兩個控制狀態(tài)。當(dāng)CSn為低電平時，SPI接口開始工作，準備接受一條指令，CSn由高到低跳變時開始轉(zhuǎn)換指令。無線通訊的軟件流程圖如圖5所示。

計算機監(jiān)控界面的設(shè)計計算機檢測軟件采用VB編寫，其中包括串口參數(shù)設(shè)置區(qū)，溫度狀態(tài)顯示區(qū)，煙霧報警模塊，小車運動控制模塊。串口設(shè)置區(qū)包括對于串口號、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗位等進行設(shè)置，溫度狀態(tài)顯示區(qū)包括溫度的當(dāng)前值、平均值、最大值、最小值，溫度曲線顯示，以及最近兩百次溫度的記錄。計算機與小車數(shù)據(jù)采集部分的通信主要是利用VB中的MSComm控件，它通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)，為應(yīng)用程序提供了串行通信功能。利用msflexgrid控件來顯示網(wǎng)格數(shù)據(jù)，該控件提供了高度靈活的網(wǎng)格順序、合并和設(shè)置功能，網(wǎng)格中可以包含字符串和圖片。利用picturebox繪制曲線，使溫度值的整體變化情況可以更加直觀地顯示出來。

小車數(shù)據(jù)采集部分與計算機的串口通信參數(shù)設(shè)置為：數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈蕿?800bps，1位開始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無奇偶校驗位。數(shù)據(jù)采集部分每秒向計算機發(fā)送1幀數(shù)據(jù)，每幀數(shù)據(jù)由12個字節(jié)組成，第一個字節(jié)定義為二進制常數(shù)FF，第二個字節(jié)為煙霧濃度數(shù)據(jù)，第三、四個字節(jié)為溫度數(shù)據(jù)，后面的八個字節(jié)表示四個超聲波傳感器測得的四個方向距障礙物的距離。數(shù)據(jù)是以壓縮的BCD碼編碼方式，即用四位二進制數(shù)來表示一位十進制數(shù)中的0～9。計算機監(jiān)測軟件采用窗口化界面，圖形顯示，操作簡單，功能齊全，基本上滿足系統(tǒng)的設(shè)計要求。

本文對無線傳輸小車監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計進行了詳細的介紹該監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)鞲衅鳒y得的環(huán)境的溫度、煙霧的濃度通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給計算機，監(jiān)控系統(tǒng)采用VB編寫圖形界面，可以清楚的反應(yīng)環(huán)境的變化，此系統(tǒng)功耗低，可靠性高。